《Progress in Neurobiology》:Markers of t he Maternal Oxytocin System and Mother-Infant Bonding during the First Postpartum Year
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该研究考察了产后第一年母婴依恋指标、母亲抑郁症状与催产素系统标记物,包括三个催产素系统基因的DNA甲基化(DNAm:DNA methylation,OXT:oxytocin gene,OXTR:oxytocin receptor gene,CD38:clust
该研究考察了产后第一年母婴依恋指标、母亲抑郁症状与催产素系统标记物,包括三个催产素系统基因的DNA甲基化(DNAm:DNA methylation,OXT:oxytocin gene,OXTR:oxytocin receptor gene,CD38:cluster of differentiation 38)、血浆样本中的内源性催产素水平(OT:oxytocin)以及OXTR基因型。健康母亲与存在依恋问题的母亲在三个时间点参与研究(t1:产后3个月,t2:产后6个月,t3:产后12个月)。存在依恋问题的母亲接受了探索性功能磁共振(fMRI:functional magnetic resonance imaging)神经反馈干预以改善依恋。病例—对照组间在DNAm上无差异,且基线时DNAm与依恋指标或母亲心理健康无关联。研究人员发现产后第一年OXT而非OXTR的DNAm显著下降,该变化不依赖于组别(病例—对照)或干预。对于母婴依恋,存在显著SNP(rs1042778) × 时间交互作用,提示T等位基因(风险等位基因)携带者的母婴依恋下降比G等位基因携带者更陡。
研究背景方面,亲子行为与母亲产后心理健康均与催产素系统相关。催产素(OT)既有分娩和泌乳相关的外周效应,也有中枢效应;更高内源性OT与更多慈爱养育行为、亲子同步性及更好母婴依恋相关,也与较少抑郁症状相关。然而产后期内催产素系统组分如何变化仍不清楚,尤其是表观遗传调控:出生后的激素变化可能伴随遗传变异与表观遗传修饰,但OXT、OXTR、CD38等催产素系统基因DNA甲基化(DNAm)的产后动态尚未被系统描述。已有研究对OXTR甲基化与情绪、焦虑、产后抑郁的关联结果并不一致,CD38因分析工具较晚发展而研究更少。母婴依恋是母亲对婴儿的情感联结,可在情绪、认知、行为与神经生物学层面表现;依恋问题指情感联结明显缺乏、照护行为受限,可伴拒绝、敌意甚至伤害冲动,在社区健康母亲中患病率为6.4%–14.8%,在产后抑郁临床样本中为17%–40%。目前尚无在神经生物学层面针对产后依恋问题的干预;研究人员此前开发了针对婴儿线索奖赏属性的实时fMRI神经反馈(NFB),靶向腹侧纹状体(VS:ventral striatum)或前扣带回(ACC:anterior cingulate cortex),并观察到养育与依恋改善。鉴于OT在养育与依恋中的核心作用,NFB的行为和情感效应可能关联催产素系统,但NFB是否改变OT及催产素通路基因DNAm尚不清楚。该研究即在此背景下,利用Nemo研究数据,在健康对照与依恋问题母亲中刻画OXT、OXTR、CD38的DNAm、OXTR单核苷酸多态性(SNP:single nucleotide polymorphism)与内源性OT在产后一年的关系、时间变化及神经反馈干预影响。
本研究论文发表于《Progress in Neurobiology》。
关键技术方法上,研究人员采用Nemo随机对照试验队列:健康对照母亲与依恋问题母亲来源于出生登记处招募及电话筛查后按母亲依恋访谈分组;依恋问题组再随机接受VS或ACC的fMRI神经反馈干预,对照组不干预;在产后3–4个月、6个月、12个月采集外周血。表观遗传方面用靶向亚硫酸氢盐测序评估OXT、OXTR、CD38的CpG位点DNAm;基因型用高分辨率熔解(HRM:High-Resolution Melting)分析OXTR的rs53576、rs2268498、rs1042778;内源性OT用血浆液相提取后酶联免疫吸附试验(ELISA:enzyme-linked immunosorbent assay)定量;统计采用多层混合模型与PCA(principal component analysis:主成分分析),以CpG嵌套于受试者、时间作为固定/随机效应,并做SNP×时间等交互检验。
研究结果如下。
3.1 Participants Characteristics:研究人员比较健康对照与依恋问题组量表与生理特征,两组在PBQ(Postpartum Bonding Questionnaire:产后依恋问卷)、EPDS(Edinburgh Postnatal Depression Scale:爱丁堡产后抑郁量表)、MSCS(Maternal Self-Confidence Scale:母亲自信量表)上差异显著,依恋问题组二次剖宫产更多;但OT浓度、BMI、分娩年龄、哺乳状态及OXTR SNP等位基因频率组间无显著差异。
3.2 Preliminary Findings DNA methylation:OXT有30个变异CpG,OXTR有18个,CD38的72个CpG在外周血中几乎无变异且低甲基,故CD38不再分析;少数协变量与DNAm主成分相关,如分娩年龄与OXT PC9、rs53576风险等位基因与OXTR PC1。
3.3 DNAm of OXT at baseline:多层模型显示健康对照与依恋问题组OXT DNAm无显著差异,组×CpG交互不显著;PBQ、MSCS、EPDS、内源性OT均不能预测基线OXT vCpG(variably methylated CpG:变异CpG)DNAm。
3.4 DNAm of OXTR:组间OXTR DNAm及组×CpG交互不显著,PBQ、MSCS、EPDS、OT对OXTR vCpG DNAm无显著预测作用。
3.5 DNAm of CD38:因变异过小无法检验。
3.6 Changes in OXT DNAm:PCA取OXT扩增子1中21个高相关vCpG平均,时间效应显著,OXT DNAm在产后一年下降;组间与主效应不显著,病例组和对照组均显著下降,不依赖临床状态。
3.7 Changes in OXTR DNAm:OXTR三个高载荷CpG平均后,时间效应不显著,组及组×时间也无显著改善。
3.8 Changes in CD38 DNAm:同样因低变异无法检验。
3.9 Changes in Endogenous OT:内源性OT需对数转换;时间主效应不显著,组及组×时间也未显著改善模型。
3.10 Intervention and change in OXT DNAm:仅比较两干预组时,干预组主效应与交互未达显著;ACC组时间效应不显著,VS组OXT DNAm显著下降。
3.11 Intervention and change in OXTR DNAm:干预组主效应与干预×时间交互均不显著。
3.12 Intervention and change in CD38 DNAm:低变异未分析。
3.13 Intervention and change in OT:加入干预×时间交互显著改善模型;ACC组OT无时间变化,VS组内源性OT显著下降。
3.15 Predictors of DNAm at baseline:OXT中分娩年龄×CpG交互显著但校正后未达标;OXTR中rs53576风险等位基因×CpG交互显著,OXTRm_28、OXTRm_29、OXTRm_34等风险携带者甲基化更高且部分通过错误发现率(fdr:false discovery rate)校正。
3.16 Predictors of DNAm change:时变PBQ、EPDS、MSCS、OT均不能显著改善OXT或OXTR DNAm变化模型。
3.17 Predictors of endogenous OT change:OXTR风险SNP或基线OXT/OXTR DNAm不能预测OT变化,时变量表也无显著关联。
3.18 Oxytocinergic predictors for change in bonding and depression scores:rs1042778×时间交互显著,T/T风险携带者PBQ下降更陡;基线OXT平均DNAm×时间可预测PBQ与MSCS变化,EPDS无此类交互。
讨论部分总结为:研究人员指出,既往研究将更高OXTR甲基化与较低母亲敏感性、应激易感性相连,但本研究未在健康对照与依恋问题母亲的外周血DNAm或血浆OT中复制出与依恋、抑郁的关联。差异可能来自样本为依恋问题而非临床抑郁、组织为外周血而非口腔拭子、CpG区域不同及产后时机不同。催产素系统是情境敏感的社会适应调节者;OXT DNAm在产后一年下降可被视为孕育与育儿经验驱动的常态可塑性,而非病理失调。干预方面,fMRI神经反馈改善依恋行为,但未产生明确催产素相关表观遗传改变;内源性OT的干预×时间效应主要由VS组驱动,因样本小须谨慎解释。局限包括新冠导致样本量与效能不足、只能检中效应、外周血不能代表中枢、OT个体内变异大、CD38在外周血组成性低甲基而无法研究释放调控。
研究结论部分翻译为:该研究在产后早期母婴依恋困难母亲与无困难对照母亲中,考察了催产素系统标记物(OXT、OXTR、CD38的DNAm、内源性OT、OXTR SNP)、母婴依恋与抑郁症状在产后3个月及随后一年的关系,并检测了临床组接受靶向VS或ACC的fMRI神经反馈干预后的变化。总体来看,催产素系统DNAm与母婴依恋或抑郁症状关联的证据有限;但观察到不依赖干预或临床状态的OXT DNAm随时间下降,以及与分娩年龄相关的CpG特异性关联。此外,研究人员发现干预特异的OT变化。由于CD38 DNAm在外周血中几乎无变异,后续分析将其排除。